2019届高三物理第一轮复习题(十四)--万有引力定律及其应用(共7页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业课时跟踪检测(十四)课时跟踪检测(十四)万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用对点训练:开普勒行星运动定律与万有引力定律对点训练:开普勒行星运动定律与万有引力定律1(2017上海黄浦区检测上海黄浦区检测)关于万有引力定律,下列说法正确的是关于万有引力定律,下列说法正确的是()A牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值B万有引力定律只适用于天体之间万有引力定律只适用于天体之间C万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律D地球绕太阳在椭圆轨道上运
2、行地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的的解析:解析:选选 C牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测定了引力常量的数值,万有引力牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测定了引力常量的数值,万有引力定律适用于任何物体之间,万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,选定律适用于任何物体之间,万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,选项项 A、B 错误错误,C 正确正确;地球绕太阳在椭圆轨道上运行地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是不相同的,选项引
3、力大小是不相同的,选项 D 错误。错误。2.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说,它们绕地球做圆周运对于环绕地球做圆周运动的卫星来说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据测得的不同卫某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径星做圆周运动的半径 r 与周期与周期 T 的关系作出如图所示图像的关系作出如图所示图像,则可求则可求得地球质量为得地球质量为(已知引力常量为已知引力常量为 G)()A.42aGbB.42bGaC.Ga42bD.Gb42a解析解析: 选选 A由由GMmr2m42T2r 可得可得r3T2GM42, 结合题图图线可得结合题图
4、图线可得,abGM42, 故故 M42aGb,A 正确。正确。3(多选多选)(2017北京通州区摸底北京通州区摸底)万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致性统一起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重体运动规律具有的内在一致性统一起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为量,随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为 M,万有引力常量为,万有引力常量为 G。将。将地球视为半径为地球视为半径为 R、质量均匀分布的球体。下列选项中说法正确的是、质
5、量均匀分布的球体。下列选项中说法正确的是()A在北极地面称量时,弹簧秤读数为在北极地面称量时,弹簧秤读数为 F0GMmR2B在赤道地面称量时,弹簧秤读数为在赤道地面称量时,弹簧秤读数为 F1GMmR2C在北极上空高出地面在北极上空高出地面 h 处称量时,弹簧秤读数为处称量时,弹簧秤读数为 F2GMm Rh 2D在赤道上空高出地面在赤道上空高出地面 h 处称量时,弹簧秤读数为处称量时,弹簧秤读数为 F3GMm Rh 2精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解析:解析:选选 AC北极地面物体不随地球自转,万有引力等于重力,则有北极地面物体不随地球自转,万有引力等于重力,则有 F0GMmR2,故
6、故A 正确;在赤道地面称量时,万有引力等于重力加上随地球一起自转所需要的向心力,则正确;在赤道地面称量时,万有引力等于重力加上随地球一起自转所需要的向心力,则有有 F1GMmR2,故,故 B 错误;在北极上空高出地面错误;在北极上空高出地面 h 处称量时,万有引力等于重力,则有处称量时,万有引力等于重力,则有 F2GMm Rh 2,故,故 C 正确;在赤道上空高出地面正确;在赤道上空高出地面 h 处称量时,万有引力大于重力,弹簧秤读处称量时,万有引力大于重力,弹簧秤读数数 F3GMm Rh 2,故,故 D 错误。错误。4(2016全国乙卷全国乙卷)利用三颗位置适当的地球同步卫星利用三颗位置适当
7、的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯保持无线电通讯。目前目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的 6.6 倍倍。假设地球的自转假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为()A1 hB.4 hC8 hD16 h解析:解析:选选 B万有引力提供向心力,对同步卫星有:万有引力提供向心力,对同步卫星有:GMmr2mr42T2,整理得,整理得 GM42r3T2当当 r6.6R地地时,时,T24 h若地球的自
8、转周期变小,轨道半径最小为若地球的自转周期变小,轨道半径最小为 2R地地三颗同步卫星三颗同步卫星 A、B、C 如图所示分布。如图所示分布。则有则有42 6.6R地地 3T242 2R地地 3T2解得解得 TT64 h,选项,选项 B 正确。正确。对点训练:天体质量和密度的计算对点训练:天体质量和密度的计算5(多选多选)(2016海南高考海南高考)通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算
9、出冥王星的质量。这两个物理量可以是的质量。这两个物理量可以是()A卫星的速度和角速度卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道半径卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度卫星的质量和角速度D卫星的运行周期和轨道半径卫星的运行周期和轨道半径解析:解析:选选 AD根据线速度和角速度可以求出半径根据线速度和角速度可以求出半径 rv,根据万有引力提供向心力,根据万有引力提供向心力,则有则有GMmr2mv2r, 整理可得整理可得 Mv3G, 故选项故选项 A 正确正确; 由于卫星的质量由于卫星的质量 m 可约掉可约掉, 故选项故选项 B、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业C 错误错误;若知道卫星的运行
10、周期和轨道半径若知道卫星的运行周期和轨道半径,则由则由GMmr2m2T2r,整理得整理得 M42r3GT2,故选故选项项 D 正确。正确。6(2017铜陵质检铜陵质检)有一星球的密度跟地球密度相同有一星球的密度跟地球密度相同,但它表面处的重力加速度是地球但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的表面处重力加速度的 4 倍,则该星球的质量是地球质量的倍,则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转影响忽略其自转影响)()A.14B.4 倍倍C16 倍倍D64 倍倍解析解析:选选 D天体表面的物体所受重力天体表面的物体所受重力 mgGMmR2,又知又知3M4R3,所以所以 M9g31622G3,故故
11、M星星M地地g星星g地地364。D 正确。正确。7.(2017文登模拟文登模拟)如图所示,如图所示,“嫦娥三号嫦娥三号”的环月轨道可近的环月轨道可近似看成是圆轨道,观察似看成是圆轨道,观察“嫦娥三号嫦娥三号”在环月轨道上的运动,发现在环月轨道上的运动,发现每经过时间每经过时间 t 通过的弧长为通过的弧长为 l,该弧长对应的圆心角为该弧长对应的圆心角为弧度弧度。已知万有引力常量为已知万有引力常量为 G,则月则月球的质量是球的质量是()A.l2G3tB.3Gl2tC.l3Gt2D.t2Gl3解析:解析:选选 C因为每经过时间因为每经过时间 t 通过的弧长为通过的弧长为 l,故卫星的线速度为,故卫星
12、的线速度为 vlt,角速度为,角速度为t,卫星的运行半径为,卫星的运行半径为 Rvl,则根据万有引力定律及牛顿第二定律得:,则根据万有引力定律及牛顿第二定律得:GMmR2mv2R,则月球的质量则月球的质量 MRv2Gl3Gt2,选项,选项 C 正确。正确。8据报道,天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的据报道,天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的 a 倍倍,质量是地球的质量是地球的 b 倍倍。已知近地卫星绕地球运动的周期约为已知近地卫星绕地球运动的周期约为 T,引力常量为引力常量为 G。则该行星的平则该行星的平均密度为均密度为()A.3GT2B.3T2
13、C.3baGT2D.3abGT2解析:解析:选选 C万有引力提供近地卫星绕地球运动的向心力万有引力提供近地卫星绕地球运动的向心力 GM地地mR2m42RT2,且,且地地3M地地4R3,由以上两式得,由以上两式得地地3GT2。而。而星星地地M星星V地地V星星M地地ba,因而,因而星星3baGT2,C 正确。正确。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业对点训练:天体表面的重力加速度问题对点训练:天体表面的重力加速度问题9宇航员站在某一星球距表面宇航员站在某一星球距表面 h 高度处高度处,以某一速度沿水平方向抛出一个小球以某一速度沿水平方向抛出一个小球,经过经过时间时间 t 后小球落到星球表面,
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- 2019 届高三 物理 第一轮 复习题 十四 万有引力定律 及其 应用
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